Вызов и возможность для эволюции: как жизнь процветает в самом большом кислотном озере Земли

Больше половины поверхности нашей планеты покрыто водой и увы, не всякий водоемом является приветливым для жизни. В некоторых из них, например, воды Мертвого моря, условия настолько экстремальны, что ученые до сих пор пытаются понять, как организмы процветают в них. В новом исследовании ученые сосредоточились на изучении самых кислых естественных внутренних водах Земли — озерах, расположенных в кратерах вулканов, пишет Live Science.

Одним из примеров таких озер является озеро Кавах Иджен в Индонезии, расположенное на высоте 2 350 метров над уровнем моря. По словам исследователя Дэвида Стрейера из Университета Джонса Хопкинса, водоем считается самым большим кислотным озером на Земле с водой, похожей на аккумуляторную кислоту.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Для сравнения, океан сегодня имеет pH около 8,1, что указывает на то, что он немного щелочной. Исследователи обнаружили, что сжигание ископаемого топлива привело к снижению pH океана на 0,1 единицы от доиндустриального значения 8,2. Более того, модели предполагают, что к концу столетия уровень pH океана может упасть до 7,8. Это может показаться несущественным, но это не совсем так: например, падение с 8,2 до 8,1 свидетельствует об увеличении ионов водорода на 26%, при падении до 7,8 — увеличение составит 150%.

Ученые утверждают, что таких изменений будет достаточно, чтобы морская жизнь столкнулась с проблемами. Например, моллюски и кораллы пострадают одними из первых, так как им становится все труднее поддерживать свои раковины. В результате ученые пытаются найти способы предотвратить эти изменения или, хотя бы, замедлить их.

По словам Стрейера, самые кислые внутренние воды Земли подходят для этого идеально, так как представляют собой самые экстремальные условия, но жизнь все равно способна процветать в них. Исследователи сосредоточились на озерах в кратерах вулканов, таких как Кавах Иджен в Индонезии — эти озера настолько богаты серной кислотой, что их pH может быть всего 0,1.

Можно было бы предположить, что в таких условиях жизнь не может процветать, но пробы из озера показали наличие зеленых водорослей и три вида архей. Однако в озере, вероятно, не обитают животные. Однако кислая вода в его выходном потоке постепенно нейтрализуется по мере того, как она течет вниз по течению, и исследователи обнаружили личинок мух, называемых хирономидами, живущих в потоке в точке, где выходной поток достигал pH около 2,5. Любопытно, что некоторые виды не просто способны выживать в таких условиях, но и сами выбирают их. Например, один вид архей, обитающий в озере, может переносить pH ниже 0 и лучше всего растет при pH 0,7.

Ученые также изучили щелочные озера, которые часто имеют pH от 9,5 до 11,5. Щелочные озера обычно встречаются в регионах, которые настолько сухие, что любая вода, попадающая в озеро, уходит путем испарения, а не через сток. В результате минералы, растворенные в воде, накапливаются до очень высоких концентраций, а водоемы могут превратиться в соленые или щелочные озера.

Можно подумать, что такие воды не являются домом для какой-либо жизни. Однако предыдущие исследования уже показали, что очень соленые и щелочные озера все же являются домом для микробов. Фактически, щелочные озера могут быть одними из самых продуктивных внутренних водоемов с точки зрения чистого количества биомассы, которая выращивается каждый год.